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Hueber, Amandine. Identification et caractérisation de nouveaux lipopeptides bactériens par spectrométrie de masse

Hueber, Amandine (2021). Identification et caractérisation de nouveaux lipopeptides bactériens par spectrométrie de masse.

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Résumé en francais

De nombreuses études ont démontrées l'implication du microbiote intestinal dans la physiologie et la physiopathologie de l'hôte. Parmi les bactéries probiotiques, Escherichia coli Nissle 1917 a été décrite pour ses propriétés analgésiques. L'étude d'extraits lipidiques de cette bactérie par spectrométrie de masse à haute résolution a permis d'identifier le C12AsnGABA, un lipopeptide qu'elle synthétise via son ilot pks. In vivo, le C12AsnGABA est capable d'inhiber l'hypersensibilité viscérale. Ce lipopeptide bactérien possède donc des propriétés analgésiques. Afin de déterminer si le C12AsnGABA appartient à une nouvelle famille lipidique, nous avons étendu l'analyse à plusieurs espèces bactériennes et mis en place un workflow analytique de chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem à haute résolution spécifique aux lipopeptides. Celui-ci, comprend plusieurs étapes interconnectées entres-elles et indispensables ayant été optimisées séparément. Vingt-trois nouveaux lipides bactériens ont ainsi pu être caractérisés. Classiquement, l'élucidation structurale de ces composés est réalisée en électrospray à l'aide de la spectrométrie de masse en tandem après de la fragmentation par dissociation induite par collision. Lors de ma thèse, nous avons combiné les modes d'activation résonnant et non résonnant afin de mettre en évidence les pertes consécutives et les pertes directes pour permettre une meilleure compréhension des mécanismes de fragmentations impliqués. Parmi les résultats obtenus, des ions fragments produits inattendus ont été découverts et ont fait l'objet d'une seconde étude. Les courbes d'évolutions des profils en fonction de l'énergie ont été réalisées et ont permis de mettre en évidence pour la première fois la présence de courbes Gaussiennes élargies et de courbes multi-composites. Ce comportement, jamais décrit auparavant, questionne sur l'origine de ces processus qui semblent être indépendant de l'instrumentation. Nous avons considéré la possibilité que deux chemins réactionnels puissent mener à la formation d'un même ion produit fragment dans le cas des courbes Gaussiennes élargies. Dans le cas des courbes composites, nous avons émis l'hypothèse que deux chemins réactionnels, le premier à basse énergie et le second à plus haute énergie menait chacun à la formation d'un ion de structure différente mais de masse identique. Par des analyses de mobilité ionique cyclique couplée à de la spectrométrie de masse et des calculs quantiques, nous avons pu confirmer nos hypothèses. Ces travaux de thèse ont permis d'identifier 23 nouveaux composés produits par le microbiote intestinal. Leur caractérisation structurale nous a permis de d'identifier des comportements de fragmentation inattendu générant des ions fragments d'acides gras jamais décrits. Nous avons démontré que deux chemins réactionnels pouvaient exister pour générer deux ions produits de même rapport masse sur charge mais de structures différentes, se traduisant par des courbes composites.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Cenac, Nicolas
Bertrand-Michel, Justine
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de recherche en santé digestive (IRSD), INSERM U1220
Mots-clés libres :Lipidomique - Lipopeptides - Microbiote intestinal - Spectrométrie de masse
Sujets :Chimie
Déposé le :11 Feb 2022 14:51